شرط مرزی دریچه ورودی
Inlet Vent Boundary Condition
شرط مرزی دریچه ورودی برای مدلسازی یک دریچه با ضریب افت مشخص استفاده می‌شود. برای شبیه‌سازی این گونه مسائل باید ضریب افت دریچه، جهت جریان، فشار و دمای محیط در ورودی جریان، معلوم باشد. در این بخش چگونگی استفاده از این نوع شرط مرزی تشریح شده است.
ورودیها در شرط مرزی دریچه ورودی
مجدداً یاد آوری می‌شود که در شبیه‌سازی عددی جریان، تعیین دقیق متغیرها و اسکالرهای جریان در مرزها از اهمیت بسیاری برخوردار است. بسته به نوع رژیم جریان، پارامترهای ورودی در مرز دریچه ورودی با یکدیگر متفاوت است. بطور کلی ورودیهای مربوط به این شرط مرزی ورودی عبارتند از:
- فشار کل (سکون): Total (Stagnation) Pressure
- دمای کل (سکون): Total (Stagnation) Temperature
- جهت جریان: Flow Direction
- فشار استاتیک: Static Pressure
- ضریب افت (Loss Coefficient)
- پارامترهای آشفتگی (Turbulence Parameters) برای شبیه‌سازی جریان‌های آشفته
- پارمترهای تابش در قسمت Radiation برای شبیه‌سازی جریان‌های همراه با انتقال حرارت تابشی با استفاده از مدل‌های P-1، DTRM و DO
- نسبت جرمی گونه‌های شیمیایی یا کسر مولی در قسمت Species برای شبیه‌سازی جریان‌های همراه با واکنش‌های شیمیایی
- نسبت ترکیب و واریانس (Mixture Fraction and Variance) در قسمت Species برای محاسبه احتراق غیر پیش آمیخته (Non-Premixed Combustion) یا احتراق پیش آمیخته جزئی (Partially Premixed Combustion)
- متغیر پیشرفت (Progress Variable) در قسمت Species برای محاسبه احتراق پیش آمیخته یا پیش آمیخته جزئی (premixed or partially premixed combustion)
- شرائط مرزی فاز گسسته (Discrete Phase) در قسمت DPM برای محاسبه جریان همراه با فاز گسسته
- نسب حجمی فازهای ثانویه در قسمت Multiphase برای شبیه سازی جریان‌های چند فازی
- پارامترهای جریان کانال باز (Open Channel Flow) در قسمت Multiphase برای شبیه سازی جریان‌های چند فازی به روش VOF
بسته به نوع رژیمهای جریان که در بالا عنوان شده، پارامترهای مربوطه در پانل شرط مرزی سرعت ورودی ظاهر شده که باید به درستی تعیین گردد (شکل -1). تمامی موارد بالا در صفحه شرط مرزی فشار ورودی یا مطالب مرتبط توضیح داده شده است. این صفحه تنها درمورد چگونگی تعیین ضریب افت می‌باشد.
تعیین ضریب افت
در مدل دریچه ورودی، دریچه بینهایت نازک فرض شده و کاهش فشار درون آن، متناسب با هد دینامیکی سیال و ضریب افت تجربی تعیین شده توسط کاربر، می‌باشد. رابطه بین کاهش فشار و مؤلفه سرعت عمود بر دریچه،v، براساس معادله زیر است.
که ρ چگالی سیال و KL ضریب افت بدون بعد می‌باشد. از آنجا که کاهش فشار،Δp، در جهت جریان است، لذا دریچه بصورت یک مانع حتی در حالت جریان برگشتی، ظاهر می‌گردد. می‌توان ضریب افت را بصورت یک عدد ثابت یا تابع چند جمله‌ای از مؤلفه عمودی سرعت در مرز ورودی در نظر گرفت. ضریب افت در کادر فهرست Loss-Coefficient وارد می‌شود.
مطالب مرتبط
تعیین پارامترهای آشفتگی در مرزها